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微张力控制——9μ薄料完美收放

文:深圳市威科达科技科技有限公司资深销售工程师李超 | 2019年第一期 (0) | (0)

    锂电设备对隔膜分切的质量和效率随着工业制造的快速发展已有了更高的要求。威科达科技潜心研究张力控制,形成了张力控制专用系统,实现微张力完美收放、启停时平稳控制、大小卷径不限制等控制特色。

    微张力控制的解决之道在算法。威科达科技潜心研究张力控制,形成了张力控制专用系统,实现微张力完美收放、启停时平稳控制、大小卷径不限制等控制特色。为什么威科达可以做到呢?这在于威科达的运动控制器与伺服产品都是自己写底层,应用技术与研发工程师无缝对接,提出实时解决方案。本文以锂电设备为例说说微张力效果。

薄料分切微张力应用迎来更高要求

    随着工业化的发展,锂电设备在行业技术分工明细化、产品生产精细化、工业体系自动化逐步提高的产业升级中,锂电机械及其实际应用得益于运动工控产品的智能发展,智能化显著呈现。

    作为国内智能运动控制产品生产厂家,威科达科技精耕工控领域十余载,在锂电设备运动控制产品整体解决方案企业中可谓中流砥柱。经过多年的研发技术沉淀,威科达科技拥有诸多锂电设备行业解决方案与案例经验,接下来,威科达科技将着重介绍服务于锂电设备上提供支持隔膜分切机薄料分切微张力应用的整体解决方案。

    锂电设备是由电池搅拌机、涂布机、极片分切机、隔膜分切机、卷绕机、制片机、注液机、烘烤封装自动化线等组成。隔膜分切机是在锂电池材料隔膜生产过程中关键设备之一,其工作方式是用直立刀具把一定宽度的卷材隔膜切成数条较窄隔膜所用的装置。隔膜分切机的传统控制方案是利用一台大电机来驱动,在放卷轴上加有磁粉制动器,通过调节磁粉制动器的电流来控制其所产生的阻力,以控制材料表面的张力。

    磁粉制动器是一种特殊的自动化执行元件,它是通过填充于工作间隙的磁粉传递扭矩,改变激磁电流来改变磁粉的磁性状态,进而调节传递的扭矩。磁粉制动器可用于从零开始到同步速度的无级调速,适用于高速段微调及中小功率的调速系统;还可用于以调节电流的方法调节转矩来保证卷绕过程中张力保持恒定的开卷或复卷张力控制系统。

    锂电设备对隔膜分切的质量和效率随着工业制造的快速发展已有了更高的要求。传统的磁粉方案已不能满足工业制造需求,传统的张力传感器和控制器安装复杂,磁粉一年左右要加一次,分切速度只能达到70—100m/min,同时现在分切陶瓷隔离膜,对于小张力磁粉完全达不到设备要求。

    随着工业4.0的发展,新的工业体系已用伺服系统做隔膜分切张力系统,不仅速度可以提升到200m/min,小张力也能达到完美应用,更能实现9μ、12μ、16μ薄料分切的微张力完美收放。

威科达科技助力隔膜分

以下为威科达科技在隔膜分切机伺服系统方案上的各工位配置,机械简图如图1所示。

上位机:10.1寸触摸屏

核心控制:VEC-VB-***HJ23B-M-C张力专用伺服

主胶辊:VEC-VB-***H33B-M-C伺服系统

过滚轴:VEC-VB-***H23B-M-C伺服系统

切刀伺服:VEC-VB-***H23B-M-C伺服系统

主动收卷:100W伺服电机(选配)

微张力控制,工业制造

图1隔膜分切机机械简图

使用威科达科技张力专用伺服系统的隔膜分切机具有如下优势和特点:

(一)系统主要性能

1.速度150-200m/min,张力波动≤1N;

2.快速响应的恒张力控制,停机张力保持;

3.智能化操作系统,大小张力无范围限制,最小张力可以做到1N;

4.整套系统同步恒张力控制,保证收卷张力及端面整齐。

(二)系统特点

相对于原系统PLC+伺服电机,采用威科达系统的优势和特点有:

1.系统构成成本降低,系统更简单;

2.张力波动小于1N,具有换料倒拉功能,上料马达反转、停机张力恒定;

3.专用张力伺服,加减速,材料范围广,系统高效。

    锂电设备工控系统的性能需要根据生产工艺的改进而变化,本系统完全满足设备的生产工艺需求,在隔膜分切机张力控制环节从被动式拉力改进为主动换卷收卷式拉力,经过两年的市场验证,产品稳定可靠。

    威科达科技一直专注于运动控制整体解决方案,开发了基于张力专用伺服恒张力控制系统,该方案解决了原来必须依赖进口产品的难点,使成本有了一定的下降,填补了国产伺服应用的空白,在整个系统应用上无论是精度还是效率都较原系统有大幅提升。

   在行业应用上,威科达科技将通过产品迭代,复制轮转印刷机、品检机、复合机等多个行业恒张力应用,帮助解决行业客户小张力、高速时张力不受控等难点。未来,威科达还将深入研究各类张力控制,为各种材料的张力控制提出个性化解决方案,促使依赖进口系统及行业应用“痛点”成为历史。

微张力控制,工业制造

应用现场图

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